Задачи по гидравлике - файл n1.doc

приобрести
Задачи по гидравлике
скачать (4123.6 kb.)
Доступные файлы (3):
n1.doc3681kb.05.03.2008 12:10скачать
n2.doc3044kb.05.03.2008 12:10скачать
n3.rtf29296kb.05.03.2008 12:10скачать
Победи орков

Доступно в Google Play

n1.doc

  1   2   3   4
Определение сил, действующих в жидкостях.
(БС1.124*) Определить направление и величину силы, действующей на пожарный брандспойт при истечении из него воды под давлением 4∙105 Па. Диаметр подводящего шланга 70 мм, а диаметр выходного отверстия (сопла) —40 мм. Силы трения не учитывать, внешнее давление 105 Па.
Дано:

d1=70мм=0,07м;

d2=40мм=0,04м;

ρ=103 кг/м3;





-?

Решение:



1)- выражение для искомой силы в векторной форме через полные импульсы;

2) произвольно выбираем ось Х (в нашем случае, для удобства выбрана горизонтально);

3) строим проекции на координатную ось Х: ;

4) , т.к. отсутствуют потери полного давления;

;

;

;

Т.к. капельная жидкость истекает с дозвуковой скоростью, то P= P2-PН=0.

;

Из уравнения неразрывности: для ρ=const:

;

Раскрываем выражение 3): ;

Подставляем необходимые величины в посл. выражение для искомой силы:



Направление силы по потоку.


(БС1.124**) Определить направление и величину силы, действующей на пожарный брандспойт при истечении из него воды, если известно, что давление . Диаметр подводящего шланга 70 мм, а диаметр выходного отверстия (сопла) —40 мм. Силы трения не учитывать, внешнее давление 105 Па.

Дано:

d1=70мм=0,07м;

d2=40мм=0,04м;

ρ=103 кг/м3;





-?

Решение:



1)- выражение для искомой силы в векторной форме через полные импульсы;

2) произвольно выбираем ось Х (в нашем случае, для удобства выбрана горизонтально);

3) строим проекции на координатную ось Х: ;

4) , т.к. отсутствуют потери полного давления;

;

;

Т.к. капельная жидкость истекает с дозвуковой скоростью, то P= P2-PН=0, тогда

;

Из уравнения неразрывности: для несжимаемой жидкости (ρ=const):

;

Тогда



Раскрываем выражение 3):



Подставляем необходимые величины в посл. выражение для искомой силы:



Направление силы по потоку.

(БС1.125) Воздуховод с диаметром 150 мм имеет переходный участок конической формы, с помощью которого трубопровод соединен с трубой диаметра 300 мм (рис.). Определить скорсть, величину и направление силы, действующей на переходный участок при безотрывном течении с расходом 20 кг/с. Давление на входе в переходник 9∙105 Па, температура Т1=300К, внешнее давление 105 Па. Потери не учитывать.

Рис. Трубопровод с коническим

переходником

Дано:

d1=150мм=0,15м;

d2=300мм=0,3м;









w1-?; -?

Решение:



)- выражение для искомой силы в векторной форме через полные импульсы;

2) произвольно выбираем ось Х (в нашем случае, для удобства выбрана горизонтально);

3) строим проекции на координатную ось Х: ;



4) , т.к. отсутствуют потери полного давления (адиабатное течение);

;

;

;

Из уравнения неразрывности: для ρ=const:



тогда

Раскрываем выражение 3):

т.к. , то



тогда

Направление силы против потока.


(БА.10.4) Определить избыточное давление на входе в диффузор, так чтобы величина силы, действующей вдоль оси канала была равна нулю при истечении из него воды с объемным расходом-0,01м3 . Диаметр на входе- 30 мм, а диаметр выходного отверстия —100 мм. Силы трения не учитывать, жидкость считать несжимаемой.

Дано:

d1=30мм=0,03м;

d2=100мм=0,1м;



;



P-?;

Решение:



)- выражение для искомой силы в векторной форме через полные импульсы;

2) произвольно выбираем ось Х (в нашем случае, для удобства выбрана вертикально);

3) строим проекции на координатную ось Х: ;

=0 – из условия задачи

4) , т.к. отсутствуют потери полного давления (адиабатное течение);

;

;

;

Зависимость массового расхода от объемного:



тогда



Из уравнения неразрывности: для ρ=const:



Раскрываем выражение 3):

Предварительно вычислим значения площадей:





II.Т Е О Р Е М А П О Д О Б И Я. ПИ- Т Е Р Е М А.

М Е Т О Д А Н А Л И З А Р А З М Е Р Н О С Т Е Й.
(Б6С6.13) Мощность гидравлической турбины NТ зависит от расхода через турбину (кг/с), напора жидкости Н (м), ускорения g (м/с2) и коэффициента полезного действия турбины ηT . Используя анализ размерностей, найти формулу для мощности гидравлической турбины.

Дано:





Решение:

В функциональном равенстве число размерных величин , число независимых параметров (выбрали ), тогда имеется один безразмерный комплекс, т.к. .

Искомую зависимость ищем в виде:

;

; ;;

. Показатели степени у одинаковых размерностей должны совпадать:

- для кг:;

- для м: ;

- для с: , тогда

Ответ:
  1   2   3   4


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации